Педагогический контроль как средство формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.08, кандидат наук Телепова Татьяна Петровна

• Телепова Татьяна Петровна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Телепова Татьяна Петровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКИХ УМЕНИЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ БУДУЩИХ ПЕДАГОГОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

1.1. Алгоритмические умения самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения как педагогическая проблема

1.2. Возможности педагогического контроля в формировании алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения

1.3. Характеристика процессной модели формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения

посредством педагогического контроля

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССНОЙ МОДЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКИХ УМЕНИЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ БУДУЩИХ ПЕДАГОГОВ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

2.1 Логика и содержание экспериментальной работы

2.2 Опыт формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля

2.3 Динамика сформированности алгоритмических умений самостоятельной

работы будущих педагогов профессионального обучения

Выводы по второй главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Педагогический контроль как средство формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В современных социально-экономических условиях возрастает потребность в преподавателях среднего профессионального образования, способных к решению педагогических задач подготовки квалифицированных специалистов, статус и профессиональные стандарты которой неуклонно повышаются. Об этом свидетельствуют результаты проводимых чемпионатов рабочих профессий WorldSkills (от англ. skills — «умения»), на которых молодыми специалистами демонстрируется достигнутый уровень сформированности профессиональных умений.

Актуальность формирования алгоритмических умений у будущих педагогов профессионального обучения обосновывается необходимостью развития у них групп компетенций, позволяющих системно и критически мыслить, разрабатывать и реализовывать проекты, осуществлять самоорганизацию и саморазвитие. Внося в эти деятельности продуманность, структурированность, упорядоченность и рациональность, алгоритмические умения развивают способность осуществлять поиск, анализ и синтез информации, применять системный подход в решении задач и выбирать оптимальные способы их решения, позволяют эффективно управлять своим временем. Иначе говоря, способствуют выстраиванию и реализации процессов самообучения и саморазвития. Поэтому алгоритмические умения становятся не только условием успешного осуществления в будущем основной трудовой функции будущих педагогов - обучения, но и основой профессионально-педагогической самостоятельности, самоорганизации и самообразования. Важность решения этой задачи подчеркивается в Федеральной целевой программе развития образования на 2016-2020 годы1.

По результатам анализа научных исследований подтверждением недооценки значимости формирования алгоритмических умений стали: низкий уровень их

1 Федеральная целевая программа развития образования на 2016-2020 Режим доступа: http://governmsnt.ru/docs/18268/

сформированности в среднем у 69,4% будущих педагогов (В. Н. Ирхин и С. И. Варжавинова), слабое развитие рефлексивного компонента алгоритмической компетентности у 44% испытуемых (В. В. Попова), нарастание затруднений в самостоятельном планировании учебной деятельности у 30,6% молодых педагогов (О. В. Леонова), неумение самостоятельно выбирать алгоритм действий и инструментарий у 80% выпускников, чье образование связано с информационными технологиями (результаты опроса руководителей высокотехнологичных секторов экономики).

В современном информационном обществе усиливается влияние алгоритмов на профессиональную деятельность любого специалиста и, соответственно, актуализируется способность справляться с ними. Например, несформирован-ность алгоритмических умений в использовании стандартных программных приложений, согласно исследованиям зарубежных ученных, приводит к тому, что более 90% электронных документов содержат ошибки. В настоящем исследовании были выявлены удовлетворительный и низкий уровни сформированности алгоритмических умений в среднем более чем у 40% студентов профессионально -педагогического вуза в начале освоения более сложной, чем на предыдущих этапах обучения предметной деятельности. На занятиях по усвоению профильных знаний и умений, реализуемых в условиях самостоятельной работы, это проявлялось в неспособности будущих педагогов спланировать свою деятельность и продуктивно ее реализовать. Поэтому, в сложившихся условиях актуализируется необходимость научного поиска эффективных педагогических средств формирования алгоритмических умений самостоятельной работы у будущих педагогов профессионального обучения. Решение проблемы мы видим в совершенствовании педагогического контроля этого процесса.

«Догоняющий» характер традиционно реализуемых видов педагогического контроля не обеспечивает требуемое качество сформированности исследуемых умений. В этой связи в современных подходах к педагогическому контролю акцентируется внимание на обновленных способах его реализации (О. В. Ершова,

Н. А. Игнатенко, Е. В. Табуева), характеристиках непрерывности (М. Л. Романова, Т. С. Хныкина, И. А. Фомиченко), синхронизации с обучением (С. А. Днепров, Р. А. Валиев, Т. П. Петухова) и автоматизации (Н. А. Игнатенко, В. С. Ким, Т. Ш. Шихнабиева) в целях повышения качества профессионально -педагогического образования. Таким образом, педагогическая задача формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения может быть решена посредством педагогического контроля.

Степень научной разработанности проблемы. Методологию профессионально-педагогического образования раскрывают исследования его организации (Е. В. Ткаченко, Г. М. Романцев, В. А. Федоров), психолого-педагогического обоснования (Н. В. Бордовская, Э. Ф. Зеер), методико-дидактического обеспечения (А. А. Вербицкий, В. В. Кузнецов, Н. Е. Эрганова).

В отечественных и зарубежных педагогических исследованиях алгоритмические умения (algorithmic skills) рассматриваются в процессе освоения информационно-коммуникационных технологий (M. Csernoch, P. Biro, J. Math, А. Р. Есаян), решения учебных задач (B. Jonsson, С. А. Герус, Б. А. Гохват, H. H. Тулькибаева), программирования (В. В. Калитина, Л. А. Кугель, T. E. Belhaoues, T. Bensebaa, M. Abdessemed).

Формирование алгоритмических умений на различных этапах самостоятельной работы раскрыто в исследованиях в аспектах изучения: алгоритмического мышления (Д. В. Голиков, А. В. Копаев, С. Е. Царева), алгоритмической культуры (Н. Г. Каратаева, С. И. Остапенко), алгоритмических способностей (С. Д. Язвинская), алгоритмической компетентности (В. В. Калитина, М. В. Кондурар, В. В. Попова).

Алгоритмизацию организации обучения раскрывают исследования формирования профессиональных знаний и умений (Н. М. Петрова, Е. Е. Смирнова), развития творческих способностей (Э. Н. Абдулаев, Л. Н. Аксенова, Д. В. Левченко, Э. И. Федорова), проектировочных умений (В. Р. Попова,

О. В. Тарасюк), самостоятельности (С. М. Мумряева), алгоритмической подготовки будущих педагогов (А. С. Муртузалиева, Г. В. Хамер, А. В. Якушин). Определены уровни (Н. В. Внукова, С. С. Великанова, L. Zsako, P. Szlavi) и способы формирования (Д. В. Левченко, Е. Milkova, A. Hulkova) алгоритмических умений.

Процессуальные характеристики формирования самостоятельности студентов в учебной деятельности рассмотрены в работах В. О. Дженжера, Л. В. Денисовой; педагогические условия эффективности самостоятельной творческой работы студентов освещены в научных разработках Е. В. Кудрицкой, А. И. Курпешевой, Н. Г. Лукиновой.

Возможности педагогического контроля раскрываются в аспекте автоматизации его функций (В. С. Ким, М. Л. Романова, A. ^ Avancena, A. Nishihara), формирования самоконтроля (Л. В. Лелеп, С. В. Фролова) и усиления мотивации к обучению (И. О. Каменева, Д. А. Русанова).

Для данной работы значимы результаты диссертационных исследований: «Алгоритмическая подготовка студентов информационных специальностей к решению профессионально-ориентированных задач» (Н. А. Антонова, 2007 г.); «Контроль как средство формирования учебной мотивации студентов высших учебных заведений» (И. О. Каменева, 2009 г.); «Педагогические условия эффективности самостоятельной творческой работы студентов на основе квалиметрии» (Е. В. Кудрицкая, 2009 г.); «Условия оптимизации алгоритмической подготовки будущего педагога профессионального обучения: на примере отрасли "Информатика, вычислительная техника и компьютерные технологии"» (А. С. Муртузалиева, 2011 г.); «Личностно-ориентированный контроль знаний как фактор самоопределения студентов университета» (Н. В. Кулиш, 2012 г.); «Система полифункционального контроля профессиональной подготовки компетентного специалиста в высшей школе» (О. В. Галустян, 2017 г.); «Организация самостоятельной работы студентов - будущих бакалавров профессионального обучения на основе метода междисциплинарных электронных проектов» (Ю. В. Краса-

вина, 2017 г.); «Управление качеством самостоятельной работы студентов в открытой информационно-образовательной среде» (Н. Б. Стрекалова, 2017 г.).

Однако педагогический контроль как средство формирования алгоритмических умений самостоятельной работы у будущих педагогов профессионального обучения специально не исследовался.

Представленный анализ показал, что актуальность проблемы исследования определяется противоречиями между:

- социальным заказом общества на образование будущих педагогов профессионального обучения, отвечающих актуальным задачам высокотехнологичного современного рынка труда, и недостаточной теоретической разработанностью способов формирования алгоритмических умений самостоятельной работы обучающихся в профессионально-педагогическом образовании;

- возможностями педагогического контроля в совершенствовании профессионально-педагогического образования и недостаточной научной обоснованностью его реализации в формировании алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения;

- необходимостью программно-методического обеспечения процесса формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения и недостаточной его разработанностью в педагогической науке и практике.

Выявленные противоречия позволили сформулировать проблему исследования: каковы возможности педагогического контроля в результативном влиянии на формирование алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения?

Актуальность разрешения проблемы, ее недостаточная научная разработанность определили выбор темы исследования: «Педагогический контроль как средство формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения».

Объект исследования: формирование алгоритмических умений самостоятельной работы обучающихся.

Предмет исследования: возможности педагогического контроля в формировании алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения.

Цель исследования: теоретически обосновать и экспериментально проверить результативность процессной модели формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля.

Гипотеза исследования. Формирование алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля будет результативным, если:

- осуществляются синхронные с обучением проверка и объективная оценка его результатов, стимулирующие мотивационно-ценностное отношение будущих педагогов профессионального обучения к результативности самостоятельной работы;

- обеспечивается включение будущих педагогов в непрерывный рефлексивный самоконтроль выявления способов решения учебных задач;

- реализуется вариативное взаимодействие «преподаватель - обучающийся» в процессе контроля результатов обучения, активизирующее формирование субъ-ектности будущих педагогов профессионального обучения.

В соответствии с целью, объектом, предметом и выдвинутой гипотезой определены задачи исследования:

1. Уточнить содержание понятия «алгоритмические умения самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения».

2. Определить возможности педагогического контроля в формировании у будущих педагогов профессионального обучения алгоритмических умений самостоятельной работы.

3. Экспериментально проверить процессную модель формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля и педагогических условий ее результативной реализации.

4. Разработать и внедрить в образовательную практику программно -методическое обеспечение исследуемого процесса.

Методологическую основу исследования составили положения деятель-ностного подхода, задающего ориентиры вовлечения будущих педагогов профессионального обучения в самостоятельную работу и познавательную практику освоения и выявления алгоритмов решения учебных задач, определяющего способы актуализации процесса формирования алгоритмических умений, выработку собственной траектории достижения профессионального «акме» и самоосуществления. Деятельностный подход позволил выявить возможности педагогического контроля и установить этапы формирования компонентов исследуемых умений.

Теоретическую основу исследования составляют:

- на философском уровне: положения философии образования об оценочной деятельности (Э. Н. Гусинский, Ю. И. Турчанинова, Г. П. Щедровицкий); концептуальные идеи о коммуникативной деятельности в системе мыследеятельности (Ю. Хабермас), процессе и результате деятельности мыслеобразования, активности по отношению к преобразованию реалий окружающей действительности (Г. С. Харламова); идеи о рефлексии как принципе мышления, соединяющем разновременные способы деятельности сознания и расширения диапазона когнитивных конструктов (Н. А. Калашникова);

- на общенаучном уровне: методология научно-педагогического исследования (В. И. Загвязинский, А. М. Новиков, В. Г. Рындак); методология профессионального образования (А. А. Вербицкий, В. А. Сластенин, А. П. Тряпицына); теория профессионально-педагогического образования (Г. М. Романцев, В. А. Федоров); педагогические принципы профессионально-личностного развития (Н. В. Бордовская, А. И. Донцов, Э. Ф. Зеер, В. В. Сериков); принципы алго-

ритмизации обучения (С. А. Герус, Л. Н. Ланда, М. П. Лапчик,); общие концепции дидактики (И. М. Осмоловская, А. В. Хуторской); концепция информатизации образования (Б. С. Гершунский, С. Д. Каракозов, Е. С. Полат, И. В. Роберт, Т. Ш. Шихнабиева); теоретические основы педагогического контроля (В. С. Аванесов, И. А. Зимняя, Н. Ф. Талызина); положения аксиологии образования (В. П. Бездухов, А. В. Кирьякова), деятельностного подхода в образовании (Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн);

- на конкретно-научном уровне: технологии профессионального образования (Т. В. Ежова, В. В. Кузнецов, Н. С. Сахарова); научные идеи проектирования и апробации процедур оценки качества непрерывного образования (Д. В. Бочков, Э. Р. Саитбаева); положения о персонификации педагогического образования (Е. А. Ганаева, О. Г. Тавстуха); принципы и технологии профессионального саморазвития обучающихся (И. Д. Белоновская, К. Я. Вазина); самообразовательная деятельность как фактор формирования профессиональной направленности (И. А. Коровина); управление качеством профессионального образования (Е. А. Ганаева, Е. Г. Матвиевская,); современные подходы к организации самостоятельной работы (О. Ю. Калмыкова, Т. П. Петухова, Н. В. Соловова, Н. Б. Стрекалова, Н. Е. Турбина, Т. И. Шукшина); задачный подход в обучении (Г. А. Балл, Н. И. Рыжова); технологии реализации субъектности обучающихся (Т. Н. Крисковец, Т. А. Ольховая, Л. Г. Пак); методика профессионального обучения (Л. Н. Аксенова, В. Г. Гладких, Н. Е. Эрганова); практика формирования самоконтроля (Л. В. Лелеп, С. В. Литовкина, Е. А. Пестова); идеи синхронного и асинхронного образования (Р. А. Валиев, С. А. Днепров, Б. Е. Стариченко); методы и средства контроля учебной деятельности (О. В. Галустян, М. В. Елисеева, О. В. Ершова, Н. В. Иванушкина); исследования формирования алгоритмических умений (Л. А. Кугель, А. А. Михно, Л. Н. Удовенко).

Эмпирическая база исследования. Экспериментальная работа проводилась на базе ФГАОУ ВО «Российский государственный профессионально-педагогический университет» (г. Екатеринбург), направление подготовки 44.03.04

«Профессиональное обучение» (по отраслям), профиль подготовки «Информатика и вычислительная техника» (профилизации «Информационная безопасность», «Компьютерные технологии»), профиль подготовки «Энергетика» (профилизация «Компьютерные технологии автоматизации и управления»); ГАПОУ СО «Екатеринбургский экономико-технологический колледж»; ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья» (г. Тюмень). В исследовании участвовали 238 студентов и 12 преподавателей.

Этапы исследования. Исследование проводилось с 2012 по 2019 гг. и включало три этапа.

На первом этапе (2012-2014 гг.) осуществлен анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; определены теоретико-методологические положения и научный аппарат исследования, разработан критериально-диагностический инструментарий сформирован-ности алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения; обоснованы содержание и методика констатирующего и формирующего этапов педагогического эксперимента. Основные методы исследования: изучение научной литературы, обобщение, систематизация и сопоставление результатов обучения, наблюдение, сравнение, анкетирование, тестирование, констатирующий эксперимент.

На втором этапе (2014-2017 гг.) осуществлена экспериментальная работа с целью проверки рабочей гипотезы; разработана процессная модель формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля и определены педагогические условия ее продуктивной реализации; обосновано программно-методическое обеспечение изучаемого процесса; проведен формирующий эксперимент. Основные методы исследования: моделирование, наблюдение, анкетирование, тестирование, анализ результатов, формирующий эксперимент.

На третьем этапе (2017-2019 гг.) проведена статистическая обработка, анализ, систематизация, обобщение и содержательная интерпретация результатов

эксперимента, сформулированы выводы. Основные методы исследования: анализ и статистическая интерпретация экспериментальных данных, графическое отображение результатов.

Научная новизна результатов исследования:

1. Уточнено содержание понятия «алгоритмические умения самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения» как осознанно упорядоченная, контролируемая последовательность самостоятельных действий для формализации правил решения учебных задач и переноса освоенных алгоритмов в профессионально-педагогическую деятельность. В предложенной трактовке уточнение рассматриваемого понятия обусловлено контекстом дея-тельностных оснований самостоятельной работы, осознанностью ее последовательной организации, содержательным наполнением профессионально-педагогической деятельности. В отличие от исследований, рассматривающих данное понятие как: умение структурировать учебный материал (Н. В. Внукова); компонент алгоритмической культуры (С. И. Варжавинова); умение действовать по предложенному образцу, составлять алгоритм (С. М. Мумряева, Л. Н. Удовенко);

2. Определены возможности педагогического контроля в формировании алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения (стимулирующие, организационные, обучающие, развивающие), вносящие вклад в расширение научных представлений о сочетании разнонаправленных форм педагогического контроля, позволяющих учитывать специфику и особенности активизации субъектной позиции студентов (самоконтроль), предупреждать возникновение внутренних и внешних, личностных, образовательных и профессиональных рисков (непосредственный и программно опосредованный педагогический контроль), обеспечивать эффективное взаимодействие «преподаватель - студент» (взаимоконтроль); определяющие открытие «новых знаний», перенос имеющегося алгоритмического опыта в новые профессионально-педагогические ситуации.

3. Разработана процессная модель формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля в совокупности взаимосвязанных блоков (методологического, содержательно-процессуального, результативно-оценочного), отражающая этапы (адаптационный, репродуктивный, ситуативно-аналитический, перспективно-эвристический и автономный) формирования исследуемых умений и содержание исследуемого процесса в целом; определены педагогические условия ее продуктивной реализации (осуществление синхронных с обучением проверки и объективной оценки его результатов; включение будущих педагогов в непрерывный рефлексивный самоконтроль выявления способов решения учебных задач; реализация вариативного взаимодействия «преподаватель -обучающийся» в процессе контроля результатов обучения).

4. Разработано программно-методическое обеспечение (программные модули педагогического контроля, электронный учебно-методический материал, критериально-диагностический инструментарий, методические рекомендации по исследуемой проблеме), содействующее эффективной организации формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки 44.03.04 «Профессиональное обучение» (по отраслям) и Профессиональным стандартом «Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования».

Теоретическая значимость результатов исследования:

- выявлены виды алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения (проектировочные, познавательные, конструктивно-логические и рефлексивно-регулятивные) и наиболее полно представлены их сущностные характеристики (осознанность, упорядоченность, последовательность, самостоятельность, направленность и результативность), что расширяет понятийно-терминологический аппарат педагогической науки;

- обоснована продуктивность применения деятельностного подхода в формировании алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения посредством педагогического контроля и научных принципов (рефлексии, развития, результативности, интерактивности, автономности), расширяющие представления о методологической основе педагогических исследований в профессиональном образовании;

- установлены факторы формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения: внутренние -стремление к самостоятельности и к профессиональному самоопределению, интерес к информационным технологиям, потребность в качественном освоении знаний и умений; внешние - программно-методическое обеспечение вариативного взаимодействия «преподаватель - обучающийся», позволяющее реализовывать синхронность, оперативность и объективность педагогического контроля; непосредственная педагогическая поддержка обучения, усиливающая персонализацию личностных и профессиональных качеств личности, которые расширяют представление об условиях, влияющих на результативность профессионально-педагогического образования;

- выявлены риски формирования алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения: личностные (отсутствие мотивации к познавательной самостоятельности и направленности на профессиональное саморазвитие; недостаточная развитость логического мышления и неподготовленность к алгоритмизации разнообразных видов деятельности; затруднения в самостоятельном регулировании мыслительной деятельности) и образовательно-профессиональные (недостаточная четкость системы критериев педагогического контроля объективности оценивания исследуемых умений; дискретность традиционных форм педагогического контроля; неупорядоченное взаимодействие обучающихся с нарастающей информацией без интеллектуальной переработки; преобладание внешнего педагогического контроля над самоконтролем самостоятельной работы; стереотипность организации видов самостоятель-

ной работы обучающихся), знание и предупреждение которых позволяют достигать результативности изучаемого процесса.

Практическая значимость результатов исследования заключается в том,

что:

- разработаны критерии оценки сформированности алгоритмических умений самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения (познавательная самостоятельность, интенсивность самоконтроля, эффективность самостоятельной работы), создающие диагностические ресурсы в практике профессионально-педагогического образования;

- разработан пропедевтический курс, включающий четыре модуля педагогического контроля («Представление и кодирование информации», «Выполнение арифметических операций», «Минимизация логических функций», «Действия типовых функциональных схем и последовательностных устройств»), обеспечивающих объективность, непрерывность и дифференцируемость оценки алгоритмических умений в разнообразных формах самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения (дискуссионные клубы, интерактивные игры, заседания научного сообщества, онлайн и оффлайн чаты, коучинг-лаборатории);

- реализован авторский алгоритм самостоятельной работы будущих педагогов профессионального обучения (планирование деятельности - выполнение текущего этапа учебной задачи - самопроверка и самооценка - самодиагностика текущего этапа учебной задачи - самокоррекция - итоговый педагогический контроль);

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Телепова Татьяна Петровна, 2019 год

5. Дополнительная литература

6. Андреева Е. Информатика: Системы счисления и компьютерная арифметика / Е. Андреева, И. Фалина. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1999. - 256 с: ил.

7. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: учебник для техникумов связи / Б.А. Калабеков. - М.: Горячая линия - Телеком, 2000. - 336 с: ил.

8. Калиш Г.Г. Основы вычислительной техники. учеб. пособ. для сред, проф. учебных заведений / Г.Г. Калиш. - М,: Высш. шк., 2000. - 271 с: ил.

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КУРСА

Компьютерный класс с персональными компьютерами стандартной конфигурации и периферийными устройствами.

Программное обеспечение

Операционная система Windows, пакет прикладных программ Microsoft Office, системы векторной и растровой графики, прочие сервисные и обслуживающие программы, а также программы специального назначения.

Пример отчета по технологической практике

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет» Институт инженерно-педагогического образования Кафедра информационных систем и технологий

ОТЧЕТ

по технологической практике

место прохождения практики: ООО УТЦ «Омега-1»

26.06.2017 г. 09.07.2017 г.

о

Студент: Филиппов Иван Евгеньевич

Группа: ИБ-301 Руководитель от учреждения

Руководитель от кафедры ИС Телепова Татьяна Петровна

Итоговая оценка_ _

подпись руководителя от кафедры ИС

1 Сущность и особенности профессиональной деятельности педагога профессионального обучения

1.1 Особенности формирования знаний и умений по направлению Педагог профессионального обучения профилизации Информационная безопасность

Исходя из текста Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования: 10.03.01 «Информационная безопасность», 44.03.04 «Профессиональное обучение (по отраслям)» можно сделать вывод о том, что по окончанию обучения у выпускника должны быть сформированы общекультурные, общепрофессиональные, профессиональные и соответствующие направленности (профилю) программы бакалавриата профессионально-специализированные компетенции.

Выпускник, освоивший программу бакалавриата, должен обладать следующими общекультурными компетенциями:

• способностью использовать основы философских знаний для формирования мировоззренческой позиции;

• способностью использовать основы экономических знаний в различных сферах деятельности;

• способностью анализировать основные этапы и закономерности исторического развития России, ее место и роль в современном мире для формирования гражданской позиции и развития патриотизма;

• способностью использовать основы правовых знаний в различных сферах деятельности;

• способностью понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности в области обеспечения информационной безопасности и защиты интересов личности, общества и государства, соблюдать нормы профессиональной этики;

• способностью работать в коллективе, толерантно воспринимая социальные, культурные и иные различия;

• способностью к коммуникации в устной и письменной формах на русском и иностранном языках для решения задач межличностного и межкультурного взаимодействия, в том числе в сфере профессиональной деятельности;

• способностью к самоорганизации и самообразованию;

• способностью использовать методы и средства физической культуры для обеспечения полноценной социальной и профессиональной деятельности.

Выпускник, освоивший программу бакалавриата, должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:

• способностью анализировать физические явления и процессы для решения профессиональных задач;

• способностью применять соответствующий математический аппарат для решения профессиональных задач;

• способностью применять положения электротехники, электроники и схемотехники для решения профессиональных задач;

• способностью понимать значение информации в развитии современного общества, применять информационные технологии для поиска и обработки информации;

• способностью использовать нормативные правовые акты в профессиональной деятельности;

• способностью применять приемы оказания первой помощи, методы и средства защиты персонала предприятия и населения в условиях чрезвычайных ситуаций, организовать мероприятия по охране труда и технике безопасности;

• способностью определять информационные ресурсы, подлежащие защите, угрозы безопасности информации и возможные пути их реализации на основе анализа структуры и содержания информационных процессов и особенностей функционирования объекта защиты.

Выпускник, освоивший программу бакалавриата, должен обладать следующими профессиональными компетенциями:

1. эксплуатационная деятельность:

• способностью выполнять работы по установке, настройке и обслуживанию программных, программно-аппаратных (в том числе криптографических) и технических средств защиты информации (ПК-1);

• способностью применять программные средства системного, прикладного и специального назначения, инструментальные средства, языки и системы программирования для решения профессиональных задач (ПК-2);

• способностью администрировать подсистемы информационной безопасности объекта защиты (ПК-3);

• способностью участвовать в работах по реализации политики информационной безопасности, применять комплексный подход к обеспечению информационной безопасности объекта защиты (ПК-4);

• способностью принимать участие в организации и сопровождении аттестации объекта информатизации по требованиям безопасности информации (ПК-5);

• способностью принимать участие в организации и проведении контрольных проверок работоспособности и эффективности применяемых программных, программно-аппаратных и технических средств защиты информации (ПК-6);

2. проектно-технологическая деятельность:

• способностью проводить анализ исходных данных для проектирования подсистем и средств обеспечения информационной безопасности и участвовать в проведении технико-экономического обоснования соответствующих проектных решений (ПК-7);

• способностью оформлять рабочую техническую документацию с учетом действующих нормативных и методических документов (ПК-8);

3. экспериментально-исследовательская деятельность:

• способностью осуществлять подбор, изучение и обобщение научно-технической литературы, нормативных и методических материалов, составлять обзор по вопросам обеспечения информационной безопасности по профилю своей профессиональной деятельности (ПК-9);

• способностью проводить анализ информационной безопасности объектов и систем на соответствие требованиям стандартов в области информационной безопасности (ПК-10);

• способностью проводить эксперименты по заданной методике, обработку, оценку погрешности и достоверности их результатов (ПК-11);

• способностью принимать участие в проведении экспериментальных исследований системы защиты информации (ПК-12);

4. организационно-управленческая деятельность:

• способностью принимать участие в формировании, организовывать и поддерживать выполнение комплекса мер по обеспечению информационной безопасности, управлять процессом их реализации (ПК-13);

• способностью организовывать работу малого коллектива исполнителей в профессиональной деятельности (ПК-14);

• способностью организовывать технологический процесс защиты информации ограниченного доступа в соответствии с нормативными правовыми актами и нормативными методическими документами Федеральной службы безопасности Российской Федерации, Федеральной службы по техническому и экспортному контролю (ПК-15).

1.2 Основные требования к личности специалиста и к уровню его профессиональной подготовки

К наиболее часто предъявляемым требованиям, которые выставляются к выпускникам вузов, получившим образование в сфере информационной безопасности и претендующим на должность с соответствии в полученной специальности являются:

• высшее образование по специальности информационная безопасность, компьютерная безопасность;

• знание нормативной базы в части защиты информации: законов и иных нормативных правовых актов РФ, регулирующих отношения, связанные с защитой информации ограниченного доступа (не относящейся к гостайне), руководящих документов ФСТЭК, ФСБ, в том числе по защите банковской тайны, АСУ ТП, коммерческой тайны, знание СТО БР ИББС, PCI DSS, ISO 27xxx;

• знание основных методик, классификаций и международных практик (OSSTMM, OWASP, WASC, NIST SP800-115 и др.);

• навыки выявления угроз ИБ на основе сведений об уязвимостях (классификация угроз, формирование рекомендаций по устранению уязвимостей и минимизации бизнес-рисков);

• наличие лидерских качеств, умение добиваться поставленных целей, инициативность, активность, навыки самоорганизации, ответственность;

• наличие публикаций и статей в предметной области;

• наличие сертификатов по специальности;

• опыт проведения статистических исследований;

• опыт публичных выступлений;

• опыт разработки собственных средств/утилит/методик;

• опыт разработки технической и аналитической документации;

• опыт расследования инцидентов безопасности, сбор доказательной базы, форензика;

• опыт участия в крупных проектах по анализу защищенности или аудиту информационной безопасности;

• умение программировать на одном или нескольких скриптовых языках;

• хорошее знание английского языка;

• экспертные знания в узкоспециализированных системах: (например SCADA/ERP/SS7/Hardware);

• экспертные знания профильного ПО (IBM Qradar, Splunk Enterprise, Imperva DAM, Maxpatrol, Symantec Critical System Protection, Tuffin, Gigamon Networks и Cisco ASA. и т.д).

2 Методы обследования организаций (предприятия)

Информационная безопасность предприятия - это состояние защищённости корпоративных данных, при которой обеспечивается их конфиденциальность, целостность, аутентичность и доступность.

Задачи систем информационной безопасности предприятия различны:

• обеспечение защищённого хранения информации на носителях;

• защита данных, передаваемых по каналам связи;

• создание резервных копий и т. д.

Обеспечение информационной безопасности предприятия возможно только при системном и комплексном подходе к защите. Полноценная ИБП подразумевает непрерывный контроль всех важных событий и состояний, влияющих на безопасность данных и осуществляется круглогодично.

Информационная безопасность предприятия достигается целым комплексом организационных и технических мер, направленных на защиту корпоративных данных. Организационные меры включают документированные процедуры и правила работы с разными видами информации, 1Т-сервисами, средствами защиты и т. д. Технические меры заключаются в использовании аппаратных и программных средств контроля доступа, мониторинга утечек, антивирусной защиты, межсетевого экранирования, защиты от электромагнитных излучений и прочее.

Обеспечение информационной безопасности - это непрерывный процесс, включающий в себя, пять ключевых этапов:

1.1. Оценка стоимости.

1.2. Разработка политики безопасности.

1.3. Реализация политики.

1.4. Квалифицированная подготовка специалистов

1.5. Аудит.

С оценки имущества начинается процесс обеспечения информационной безопасности, определения информационных активов организации, факторов, угрожающих этой информации, и ее уязвимости, значимости общего риска для организации. В зависимости от имущества и будет составляться программу защиты этих активов. После того, как риск будет выявлен и будет составлена его количественная оценка, можно будет выбрать рентабельную контрмеру для уменьшения этого риска.

Цели оценки информационной безопасности:

• определить ценность информационных активов;

• определить угрозы для конфиденциальности, целостности, доступности и/или идентифицируемости этих активов;

• определить существующие уязвимые места в практической деятельности организации;

• установить риски организации в отношении информационных активов;

• предложить изменения в существующей практике работы, которые позволят сократить величину рисков до допустимого

уровня;

• обеспечить базу для создания проекта обеспечения безопасности.

Пять основных видов оценки:

1. Оценка уязвимых мест на системном уровне. Компьютерные системы исследованы на известные уязвимости и простейшие политики соответствия техническим требованиям.

2. Оценка на сетевом уровне. Произведена оценка существующей компьютерной сети и информационной инфраструктуры, выявлены зоны риска.

3. Общая оценка риска в рамках организации. Произведен анализ всей организации с целью выявления угроз для ее информационных активов.

4. Аудит. Исследована существующая политика и соответствие организации этой политике.

5. Испытание на возможность проникновения. Исследована способность организации реагировать на смоделированное проникновение.

При проведении оценки должны быть исследованы такие документы, как: политика безопасности; информационная политика; политика и процедуры резервного копирования; справочное руководство работника или инструкции; процедуры найма-увольнения работников; методология разработки программного обеспечения; методология смены программного обеспечения; телекоммуникационные политики; диаграммы сети.

Получив вышеуказанные политики и процедуры, каждая из них исследуется на предмет значимости, правомерности, завершенности и актуальности, так как политики и процедуры должны соответствовать цели, определенной в документе.

После оценки необходимо заняться разработкой политик и процедур, которые определяют предполагаемое состояние безопасности и перечень необходимых работ. Нет политики - нет плана, на основании которого организация разработает и выполнит эффективную программу ИБП.

Необходимо разработать следующие политики и процедуры:

1. Информационная политика. Выявляет секретную информацию и способы ее обработки, хранения, передачи и уничтожения.

2. Политика безопасности. Определяет технические средства управления для различных компьютерных систем.

3. Политика использования. Обеспечивает политику компании по использованию компьютерных систем.

4. Политика резервного копирования. Определяет требования к резервным копиям компьютерных систем.

5. Процедуры управления учетными записями. Определяют действия, выполняемые при добавлении или удалении пользователей.

6. План на случай чрезвычайных обстоятельств. Обеспечивает действия по восстановлению оборудования компании после стихийных бедствий или инцидентов, произошедших по вине человека.

Реализация политики безопасности заключается в реализации технических средств и средств непосредственного контроля, а также в подборе штата безопасности. Могут потребоваться изменения в конфигурации систем, находящихся вне компетенции отдела безопасности, поэтому в проведении программы безопасности должны участвовать системные и сетевые администраторы.

При применении любых новых систем безопасности нужно располагать квалифицированным персоналом. Организация не может обеспечить защиту секретной информации, не привлекая своих сотрудников. Грамотная профессиональная переподготовка - это механизм обеспечения сотрудников необходимой информацией.

Сотрудники должны знать, почему вопросы безопасности так важны, должны быть обучены выявлению и защите секретной информации.

Аудит - это последний шаг в процессе реализации информационной безопасности. Он определяет состояние информационной безопасности внутри организации, создание соответствующих политик и процедур, приведение в действие технических средств контроля и обучение персонала.

3 Информационная среда организации (предприятия) ООО УТЦ «Омега-1»

3.1 Описание организации (предприятия), рабочего места

Учебно-технический центр ООО «Омега-1»

Практика проходила в учебно-техническом центре ООО «Омега-1». ООО «Омега-1» было создано в октябре 1991г как производственное предприятие. В 1992г. по просьбе Главы Администрации Орджоникидзевского р-на г. Екатеринбурга было организовано структурное подразделение Учебно-технический центр.

Задача учебно-технического центра ООО «Омега-1» - осуществление социальной защиты выпускников школ, т.е. получение детьми к окончанию школы профессиональной подготовки и документов, позволяющих трудоустройство в высокотехнологичных сферах, помощь в подготовке к выпускным экзаменам и поступлению в институт.

Одним из главных отличий УТЦ ООО «Омега-1» является высокая планка качества обучения, а также высокий уровень требований к подготовке своих учеников, как в процессе обучения, так и в оценке полученных знаний и навыков.

С момента основания УТЦ ООО «Омега-1» давал школьникам профессию радиомеханика и выпускал специалистов по ремонту радио, аудио и видео аппаратуры. В те времена компьютерная Эра только зарождалась в РФ, а профессия специалиста, разбирающегося в электронной технике, была очень востребована, и также давала ученику интенсивное развитие, тягу к поступлению в ВУЗ, и получению дальнейшего образования.

Основной задачей УТЦ «Омега-1», с «благословения» Администрации г. Екатеринбурга, была и остается, так занять и заинтересовать молодежь города, чтобы у них не было желания общаться и пополнять ряды сомнительных слоев нашего общества.

Организация рабочего места

В учебно-техническом центре ООО «Омега-1» мое рабочее место было оборудовано следующими техническими средствами:

1. Ноутбук (HP Pavilion-15 n211sr) с установленным программным обеспечением, необходимым для работы;

2. Измерительный прибор для определения напряжения, необходимый для диагностики комплектующих на предмет возможных неполадок, связанных с ошибкой подачей питания;

3. Дидактическая литература и методические пособия по выбранной мною теме - «Алгоритм симметричного блочного шифрования DES».

Структура информационной среды предприятия

Техническое и программное обеспечение

Все учебные аудитории учебно-технического центра ООО «Омега-1» оборудованы персональными компьютерами (на каждое рабочее место соответственно) в количестве одного ПК на обучающегося. Каждый ПК находится под управлением операционной системы Windows XP, а ресурсы (возможности) ПК позволяют обучающимся отрабатывать базовые навыки по работе с ним, а также различного рода офисными программами, графическими процессорами и редакторами, сложными программами по защите информации. В каждой учебной аудитории установлены мультимедийные средства, позволяющие внедрять и апробировать новые качественные программы обучения, с целью повышения качества подготовки выпускников.

Алгоритм блочного симметричного шифрования «Data Encryption Standard» Теоретические сведения

Задания к методическим указаниям по выполнению лабораторной работы «Алгоритм симметричного блочного шифрования

DES»

Задание 1. Выполнить алгоритм DES (операция шифрование) для входной последовательности данных. Вариант задания соответствует порядковому номеру студента в журнале старосты группы. В том случае, если номер студента превышает количество заданных вариантов в лабораторной работе, то определение номера варианта производится по формуле: N = Р — 15.

N - итоговый номер варианта задания

P - порядковый номер студента по журналу

Требования к отчету:

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Схемы алгоритмов шифрования и дешифрования.

3. Выполненный алгоритм по шифрованию, состоящий из подробно описанных 16 раундов (включая этап генерации ключей). Рекомендуется выполнять работу в программе для работы с электронными таблицами - Excel.

4. Выполненный алгоритм по дешифровке, состоящий из подробно описанных 16 раундов. Рекомендуется выполнять работу в программе для работы с электронными таблицами - Excel.

5. Вывод о результате выполненной работы.

Экранные формы электронной системы управления выполнением практических заданий

1

У*

Введение Структура изучения дисциплины Темы дисциплины Контрольные вопросы

Рабочая

^ пррграптптд введение

Геория Праитинут ШдЩрм

«Основы алгоритмизации»

При изучении дисциплины студенты знакомятся с основными понятиями и принципами логической организации, функционирования, анализа и синтеза цифровых устройств, а также с формами представления и методами обработки информации в устройствах вычислительной техники.

Дисциплина играет большую роль в формировании у молодых специалистов научно обоснованного подхода к исследовательской и проектно-конструкторской деятельности. Кроме того, изучение учебных вопросов данной дисциплины готовит студентов к преподаванию основ информатики и вычислительной техники в общеобразовательных школах и учреждениях начального и среднего профессионально-технического образован"«

Целью преподавания

является обучить студентов теоретическим основам построения цифровых устройств и выполнения арифметических операций в устройствах вычислительной техники.

Основные задачи

♦ ознакомить студентов с основными формами представления числовой и алфавитно-цифровой информации в вычислительных устройствах:

* дать студентам сведения об основных принципах и алгоритмах выполнения арифметических операций в устройствах вычислительной техники:

♦ выработать у студентов навыки использования основных методов анализа и синтеза цифровых устройств;

* ознакомить студентов с типовыми функциональными схемами и узлами цифровой техники. В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

• основные законы алгебры логики и методы синтеза комбинационных и последовательностных цифровых устройств:

♦ виды позиционных систем счисления и формы представления чисел в вычислительных устройствах:

Рисунок П1 - Главная экранная форма электронной системы управления выполнением практических заданий

АО Задание Вариант Ла1+

I I I

и1 из

АО А1 _ _ 00 01 МЭ У

А1 цис Ч1С (32С чзс

Е I I Ш 03 АО А1 И

Этап Е 02 у —[ГЛ*

00

и

01 1

02 <Щ Ошибки Ш Задание Этапь 10 Сейчас

Выполните построение временных диаграмм для сигналов на выходах Q0, Ql, и Q3 дешифратора и нажмите кнопку "Проверить".

03

Этап 2:

X

Опции: Щ Выключено - писать н вс. диаграммах значение сигнала

А1

^ пширнг. - оамка пои оисовании воеменных диагоамм Выключено " Рамка пои подписывании значения сигнала

У

<- Назад | |= Очистить (5 Подсказки й Проверить

Результат проверки

тт

Вы допустили ошибку при построении временных диаграмм выходных сигналов (30 - (33 дешифратора Р1. Повторите попытку их построения.

Возможные ошибки:

1. Не учтено знамение сигнала на входе разрешения -Е. При -Е=1 (запрещающий сигнал) на всех выходах устанавливается сигнал высокого уровня (неактивного уровня).

2. Ошибочно определено двоичное число на входах А1 и АО. АО -младший разряд, А1 - старший разряд, Двоичное число на этих входах указывает на номер выхода, на квтором устанавливается сигнал низквго уровня (сигнал активного уровня).

Ниже приводится таблица истинности дешифратора.

Входы Выходы

-Е А1 АО -<Э0 -01 -<32 -<33

1 - 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1

0 0 1 1 0 1 1

0 1 0 1 1 0 1

0 1 1 1 1 1 0

!зв Вернуться

Минимизация логических функций методом Квайна - Мак-Класки: Варна.. Таблица нстннностп логической функцнн

XI 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

Х2 0 и и 0 1 1 1 1 0 0 0 и 1 1 1 1

ХЗ 0 и 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 и 0 1 1

XI 0 1 и 1 0 1 0 1 0 1 0 1 и 1 0 1

Т01 1 1 и 0 0 1 0 1 1 0 0 и 1 1 0 1

СНДФ данной функции имеет вгщ:

У(01) = XI Х2 ХЗ Х4 V XI Х2 ХЗ XI V XI Х2 ХЗ Х4 V XI Х2 ХЗ XI V

V XI Х2 ХЗ XI V XI Х2 ХЗ XI V XI Х2 ХЗ Х4 V XI Х2 ХЗ XI Введите наборы аргументов СНДФ в двоичной форме

¥(01) = Проверить